规划水量（精选6篇）
规划水量 篇1
城市给水排水工程从各规划阶段到具体项目实施, 确定其水量规模是首要内容, 规模预测是否符合发展趋势和实际需要, 将对水资源的合理利用、工程总体布局、实施步骤和工程费用产生重大影响。目前有些城市由于预测规模偏大, 建成工程不能充分发挥效益;又有些项目由于预测规模滞后, 影响城市建设和经济发展, 因而合理确定水量规模十分重要。
城市给水排水工程从总体规划、专业规划、详细规划阶段, 到工程实施, 其水量规模的确定是逐步深化和完善的过程, 各阶段有不同的规范、标准、指标作指导。如果混淆不同阶段和相应的规范, 不作调研, 将影响预测的准确性。
1 总体规划阶段给水水量预测
城市总体规划阶段的给水工程规划是根据城市发展目标、用地、人口规模, 空间布局安排和水资源状况, 提出各取水水源、供水系统的规划期内工程水量、水质目标和设施布局。
给水规范所提指标适用于城市总体规划期内 (一般为20年) 的水量预测, 并按此控制水资源和提出总水量规模, 由于城市用水有逐步增长的过程, 因而近期指标要大幅下降。
给水范围所提指标是全国通用指标, 选用时不能简单按照城市规模类别和分区进行套用, 必须先对城市现状指标进行测算研究, 按照发展趋势确定规划期所采用的指标。同一城市的不同地区, 由于用地性质和供水条件不同, 应采用不同的指标。一些水资源不足的城市和供水距离较远的地区, 更应强调节约用水, 采用多种措施降低耗水量, 其综合用水量指标也应大幅下降。
给水规范所指人均是指户籍人口, 未包括暂住人口和流动人口, 目前一般采用城市人口数 (指户籍人口及暂住一年的人口) , 因而选用指标时要考虑人口数的内涵。流动人口的用水量一般已计入指标中, 不单独计算。
有些城镇集中发展一种或几种工业, 形成产业规模, 其工业用水量所占的比重较大, 不符合一般城市的组成结构, 但与人口数形成一定的比例关系。可采用生活、工业用水比例法, 即用人口增长数, 人均居民用水量及生活用水与工业用水的比例来推算今后的总用水量, 有一定的准确性。
在城市中用水量较大且水质要求低于《生活饮用水水质标准》的工业企业, 如当地有取水水源应自建供水设施, 其水量不计入城市给水水量规模。在城市建设用地范围内, 应限制工业自备水源供给生活饮用水。
2 总体规划阶段污水水量预测
国家标准《城市排水工程规划规范》 (GB50318-2000) (以下简称排水规范) 中关于城市污水量预测方法提出:城市污水量应由城市给水工程统一供水的用户和自备水原供水的用户排出的城市综合生活污水量和工业废水量组成, 城市污水量宜根据城市综合用水量 (平均日) 乘以城市污水排放系数确定, 其中对污水排放系数提出0.70~0.80的数值。而排水规范中对排放系数的内涵未作细致的说明, 笔者认为, 实际影响污水水量有下述因素:
给水日变化系数。由最大日给水量, 折算成平均日给水量, 其数值应根据当地实测数或给水规范提供的数据确定。
产销差率。城市给水厂供出水中包括计量用水及非计量用水, 其中计量用水除工业冷却水外一般会产生污水水量;非计量用水包括漏失水量, 绿化及浇洒道路用水, 消防用水等, 这些用水不产生污水量, 不进入污水系统, 一般占供水量的12%~20%。
产污率。指用户产生的污水量与用户的用水量比值, 即使用过程中的损耗。产污率与工业性质、城镇卫生设施等因素有关, 一般取0.85~0.90。
截污率。指进入城市污水系统的污水量与产生的污水量之比值。截污率与污水收集系统的完善程度等因素有关, 要求规划期末在规划范围内都应达到100%是不可能的, 即要求零排放是无法实现的。在规划污水管道时, 截污率最高值可取0.9。
处理率。指进入城市污水厂处理的污水量与城市产生的污水量之比值, 是反映城市污水治理水平的重要指标。城市污水处理厂是分期建成的, 近期规模应按接纳范围近期所产生的污水量和合适的截污率来确定。避免当前污水处理厂建设规模偏大, 进水量达不到设计规模的倾向。
自备水源产生的污水量。在规划建设用地范围内, 有自备水源的工业, 若其污水水质符合接管标准 (或经过厂内治理后达到接管标准) , 一船均应纳入城市污水系统。若工厂远离市区, 其排放污水水质又有特殊性或污水量很大, 则应单独设厂处理。
地下水渗入量及污水渗出量。目前一些城市的污水管道材质及接口形式较差, 检查井破损, 为节省电费, 采用高水位运行方式, 管道普遍受内压, 污水向外渗出;南方地区地下水水位较高, 易于渗入污水管道。渗入及渗出量很难测算, 但造成很大损失, 若按地下水渗入量1000 m3/ (km2·d) 计算, 一个100万km2的城市, 每天增加提升和处理量10万m3, 年增加费用约2 000万元。笔者建议要提高管道和检查井的质量, 考虑受内压的可能, 对现有质量较差的管道采用内衬的方式, 减少渗入及渗出量。
雨水进入量。一般城市均采用雨、污分流排水体制, 但由于城市街道、工厂、小区内部排水管道雨污分流未能完全实施, 以及暴雨时路面积水、雨水大量进入污水管道。某城市连续5天暴雨, 降水量242.5mm, 污水处理厂进水量比同期晴天增加60%, 一些中途提升泵站进水量增加1~2倍, 给确定设计规模和运行管理带来困难。雨污分流不仅要增加污水接入量, 同时要减少雨水进入量, 目前一些污水系统设计规模较大, 睛天时污水量较少, 但暴雨时又超过设计规模。因此, 完善城市排水系统, 实行雨污分流是长期、细致和十分必要的。
3 分区规划阶段及专业规划给水、污水量预测
分区规划是对城市总体规划基础上的深化、补充和完善, 一般是分区、分块进行规划。专业规划则将给水、排水工程, 按专业内容和需要单独进行规划。两种规划对水量预测不仅要进一步核实不同规划期的总水量, 而且要提出各地块的用水量和污水量。其预测的依据是:
已经建成并不再改造的地块, 应以实地调查为主, 调查实际用水量及排污水量, 如无资料, 应取得建筑面积, 客房数, 工厂产品数等资料, 根据指标进行推算。
对尚待建设的地块, 由于在分区规划阶段只知其性质和面积, 尚未确定其开发强度及工业性质, 可以按照给水规范提出的不同性质用地用水量指标推算。从今后加强节约用水、降低产品耗水及提高回用率等角度来衡量, 这些指标应予降低, 建议有关部门要加强调查研究, 使不同性质用地用水量指标趋向完善和准确。
各分区分块计算水量之和应与城市总水量大体相符。各分块水量是规划阶段计算给水管网系统和污水管道系统的依据。
4 详细规划阶段给水、污水量预测
详细规划阶段已明确开发建设的强度及要求, 居住区应有容积率、层高等指标, 公共建筑应有建筑量、客房数等规划条件, 给水、污水量应根据单位水量指标测算。
若居住区有1km2, 建筑容积率1.2, 户均100m2, 有3人, 人均最高日用水量指标300L/ (人·d) (包括居住区内小公建、绿化用水) , 则单位用地用水量指标为1.08万m3 (km2·d) , 可以比较准确计算出居住区的用水量。
在测算污水量时, 应计算产污率及日变化系数, 不计产销差率及截污率。若产污率为0.9, 日变化系数1.3~1.5, 则污水量相当于给水量的70%~60%。
摘要：确定城市给水排水工程规划水量规模十分重要, 提出从总体规划、专业规划、详细规划到工程实施等各规划阶段预测水量规模的依据及需注意的问题。
关键词：城市给水排水,规划水量
规划水量 篇2
关键词：用水量预测,给水规划,指标选取
指标分析法是各地城市用水量预测最常使用的方法,通过调查分析确定合理的指标值,能够取得较好的预测效果。用水量指标的选取要综合考虑国家规范、地方定额以及实际供水量的变化规律,结合城市特点、产业结构、经济发展、居民生活水平、工业回用水率等因素,选取符合地方实际的用水量指标。
文章采用分类估算法、人均综合用水量指标法、单位面积综合用水量指标法三种方法对城市用水量进行预测。
1分类估算法
(1)生活用水量。2003年唐山市生活用水量约为5339.39万m3/a,按日变化系数1.1计算,最高日约为16.1万m3/d,供水人口为94.64万人,人均综合生活用水量指标为170L/人.d。
通过图1中数据可以看出,生活用水量是逐年下降的,这是由于虽然随着居民生活水平的提高,人均生活用水量总体呈上升趋势。但由于人们节水意识的增强,减少了水量浪费以及管网渗漏现象,城市总体用水量并不会明显增长甚至可能出现下降。
根据《中国城市节水2010年技术进步发展规划》统计,我国北方地区特大城市居民平均综合水量为177.1L/人.d,大城市为179.2L/人.d。河北省推荐城市综合用水定额为180~234L/人.d,国际自来水学会提出城市生活用水定额年增加2L左右。本次规划拟定唐山人均综合生活用水量指标年增长约2~3L,2010年为200L/人.d,2020年为230L/人.d。
(2)工业用水量。唐山市作为重要的重工业城市和能源基地,大型工业企业较多,工业用水量较大。根据相关资料统计,2003年专业规划区工业用水量约为7150万m3/a,最高日约为21.55万m3/d。
2003年专业规划区生活用水与工业用水比值大约为1:1.34。预测专业规划区生活用水与工业用水比值将会逐渐减小,到2020年将从现状的1:1.3下降到1:1.15左右。各部分需水量计算结果详见表1。
2人均综合用水量指标法
规范中城市单位人口综合用水量指标范围为0.6~1.0(万m³/(万人·d)),实际上唐山市小于这一指标。以2003年为例,专业规划区供水人口为94.64万人,最高日总用水量为44.13万m3/d,城市单位人口综合用水量指标仅为0.47万m³/(万人·d),2002年这一指标为0.52万m³/(万人·d)。随着第三产业的迅速发展,公共建筑与市政用水量会逐年上升。由此,选用用水指标及水量计算详见表2。
3单位建设用地综合用水量指标法
《城市给水工程规划规范》中二区特大城市的指标范围为0.8~1.2万m3/k㎡·d。同样以2002年为例,专业规划区最高日总用水量为49.56万m3/d,专业规划区现状建设用地规模为107.36k㎡,折算城市单位建设用地综合用水量为0.46万m3/k㎡·d,而2003年这一指标为0.41万m3/k㎡·d。
结合唐山现状,拟定城市单位建设用地综合用水量指标如下:规划区用地面积为156.09 k㎡,单位建设用的综合用水指标取0.55万m3/k㎡·d,预测2020年专业规划区总用水量为:85.85万m3/d。
4唐山市规划供水规模的确定
平均各指标法得出的水量预测值,结合唐山市城市发展和现状,确定本次专业规划水量预测如下:近期专业规划区的需水量为60万m3/d;规划期末专业规划区的需水量为85万m3/d。
5结束语
规划水量 篇3
1 资料来源与方法
1.1 资料来源及处理
资料来源为1962—2011年50年黔南州12个气象观测站的月降水量和月平均气温的历年资料。设R为月降水量多年序列, T为气温多年序列。其中三都站的降水量资料在1979年有缺失, 用相关系数最大的站与其进行比值订正插补。都匀站由于2007年迁站, 对2007—2011年的气温序列进行订正, 用相关系数最大的站与其进行差值订正[4]。
1.2 可利用降水量计算
在水循环中不考虑土壤、植被等下垫面因素的影响, 不考虑径流、渗透等流动方式, 只考虑降水与蒸发, 将两者之差作为可利用降水量H, 即H=R-E。在水汽蒸发中考虑影响最大的因素降水、温度, 利用高桥浩一郎陆面蒸发经验公式[5]:
将R、T带入公式 (1) 计算出各月蒸发量序列E。各月可利用降水量序列为H=R-E。由月可利用降水量相加得到各季和年可利用降水量值。在研究降水量、气温与可利用降水的影响中, 将R和T求平均, 然后计算各地平均的H, 再计算其相关性和变化情况。
2 可利用降水的分布
2.1 可利用降水的时间变化
由黔南州年平均可利用降水量变化可知, 1962—2011年间可利用降水呈现减少的趋势, 其趋势为-12.6 mm/10年。20世纪70—80年代初期为可利用降水丰沛期, 80年代中期至90年代初期是偏少期, 90年代中期至2000年代初期是丰沛期, 2000年代中期至末期为偏少期。
在可利用降水量季节分布中, 可利用降水在夏季最为丰沛, 占全年的54%, 其次是春季, 占全年的29%, 最少是冬季, 占全年的3%。历年变化趋势中, 夏、冬季呈增加趋势, 春、秋季呈减少趋势, 春、秋季减少的幅度大于夏、冬季增加的幅度。
从可利用降水月分布看, 6月水资源最丰富, 其次是5月和7月, 最少的是12月、1月和2月。
2.2 可利用降水量的空间分布
1962—2011年黔南州可利用降水量平均为594.1 mm, 最大的中心出现在州中部的都匀市 (771.6 mm) , 其次是西部的长顺县 (763.5 mm) , 最小的中心出现在南部的罗甸县 (476.4 mm) , 其次是北部的龙里县 (495.5 mm) 。可利用降水量呈不规则的地域分布。
3 降水量、气温对可利用降水量的影响
3.1 降水量、气温与可利用降水量的相关性
可利用降水量是降水量中的一部分, 降水量的多少决定了可利用降水量的多少, 计算各月两者的相关系数, 各月相关系数为0.872 5 (罗甸县2月) ~0.997 8 (都匀县6月) , 两者呈显著的正相关关系, 因此降水量增大, 可利用降水量也增大。在显著的相关中相关系数大小也略有差异, 南部地区稍小于其他地区, 11月至翌年3月较小, 4—7月较大, 10月相对9月增大, 为1个小峰值 (图1) 。气温与可利用降水量之间的相关系数, 各月间和各地区的相关程度不同 (图2) 。7月、8月气温与可利用降水量之间的相关系数绝对值最大, 并且所有气象观测站都能通过信度α=0.01的检验, 其他月只有3月的瓮安县、贵定县, 9月的瓮安县、独山县能通过检验, 这些月相关性较小, 甚至没有关系 (相关系数接近0) 。通过检验的相关系数都为负, 两者为负相关, 在7—8月气温升高, 蒸发量增大, 可利用降水量在温度增加的影响下减小的量也增加。各月情况:1月, 长顺县、惠水县、龙里县、贵定县负相关性较大, 未通过检验, 其他站相关性小;2月, 负相关大的是独山县、平塘县、长顺县, 也未通过检验;3月, 北部、西部相关较大, 瓮安县、贵定县通过检验, 负相关;4—5月基本无相关, 6月南部地区反相关性最大, 但也未通过检验, 7—8月全部测站都通过检验, 呈负相关;9月, 相关仍较高, 但通过检验的只有瓮安县和独山县;惠水县、贵定县、龙里县较大, 并且呈正相关, 未通过检验;11—12月福泉县负相关性较大, 未通过检验, 其他站基本无相关 (图2) 。
在季节上, 四季降水量与可利用降水量也都呈显著的正相关, 略有不同的是北部的瓮安县、福泉县、龙里县、贵定县, 加上南部的独山县、三都县相关系数的大小按春—夏—秋—冬递减, 而其他站则是按夏—春—秋—冬递减。季平均温度与可利用降水量的关系为负相关, 但关系不显著, 其中春季绝对值最大的是惠水县, 未通过检验, 其余各地基本不相关;夏季, 相关系数绝对值较大, 呈负相关, 但通过检验的只有荔波县、长顺县、三都县、罗甸县4站;秋季, 相关性较大的有独山县、长顺县、罗甸县, 未通过检验, 其余各站基本不相关;冬季, 独山县相关性较大, 未通过检验, 其余各地不相关 (表1) 。
3.2 降水量、气温的变化对可利用降水量的影响
为了得到可利用降水对降水量、气温变化的敏感反应, 分别设定, 气温不变, 即ΔΤ=0, 降水量变化ΔR=±10%、±20%时;设定ΔR=0, ΔΤ=±1℃时;设定ΔR=-10%, ΔΤ=+1℃时, 可利用降水量的变化量 (百分率) ΔH的大小。
经计算, ΔΤ=0, ΔR=10%时, 12个站1—12月的ΔH值为16.1%~32.3%。其中6月变化最小, 各地平均为18.4%, 12月变化最大, 平均为30.5%;月平均在23.7% (独山县) ~27.8% (罗甸县) , 12个站的平均月变化为25.3%。
ΔΤ=0, ΔR=20%时, 12个站1—12月的ΔH值为32.3%~70.6%。同样6月变化最小, 各地平均为37.2%, 12月变化最大平均为66.0%;月平均在49.3% (独山县) ~59.3% (罗甸县) , 12个站的平均月变化为53.1%。
ΔΤ=0, ΔR=-10%时, 12个站1—12月的ΔH值为-26.7%~-16.0%。同样6月变化最小, 各地平均为-17.9%, 12月变化最大平均为-25.8%;月平均在-24.1% (罗甸县) ~-21.5% (独山县) , 12个站的平均月变化为-22.6% (图3) 。
ΔΤ=0, ΔR=-20%时, 12个站1—12月的ΔH值为-48.3%~-31.7%。同样6月变化最小, 各地平均为-34.9%, 12月变化最大平均为-47.0%;月平均在-44.5% (罗甸县) ~-40.7% (独山县) , 12个站的平均月变化为-42.2%。
ΔR=0, ΔΤ=+1℃时, 12个站1—12月的ΔH值为-12.2%~-3.8%。也是6月变化最小, 各地平均为-5.0%, 12月变化最大平均为-11.7%;月平均在-8.0% (独山县) ~-9.6% (罗甸县) 间, 12个站的平均月变化为-8.7% (图4) 。
ΔR=0, ΔΤ=-1℃时, 12个站1—12月的ΔH值为3.6%~13.9%。也是6月变化最小, 各地平均为4.9%, 12月变化最大平均为13.2%;月平均在8.5% (独山县) ~10.5% (罗甸县) 间, 12站的平均月变化为9.4%。
ΔR=-10%, ΔΤ=+1℃时, 12个站1—12月的ΔH值为-35.6%~-19.6%。也是6月变化最小, 各地平均为-22.5%, 12月变化最大平均为-34.6%;月平均在-31.5 (罗甸县) ~-28.2% (独山县) , 12个站的平均月变化为-29.6%。
从计算结果可以看出, 可利用降水随降水量增加、气温下降而增加, 或随降水量减少、气温上升而减少, 在各月的变化幅度是不同的, 几种设定下, 变化最小的是6月, 最大的是12月, 4—7月变化小于8月至翌年3月;可利用降水的变化幅度大于降水量的变化幅度。在区域上, 月平均变化独山县最小, 罗甸县最大;南部除了独山县外, 变化幅度基本大于北部;由于历年来降水量的变化趋势是下降的, 而气温是上升的, 因此计算ΔR=-10%, ΔΤ=+1℃时, ΔH的值, 其大小基本上是降水减少、气温上升时变化的叠加, 接近降水量变化的3倍, 月平均变化各地差异不大, 变化最小的独山县与变化最大的罗甸县间相差3.3%。说明气候变化对可利用降水资源的影响是较大的, 各地都应该重视。
用曲线拟合可利用降水量与降水量、温度增减变化的趋势, 都是2次多项式, 拟合程度较高, 决定系数达1。降水量与可利用降水相关系数最大的6月, 可利用降水随降水量变化的拟合曲线公式:瓮安县为Ha=36.473ΔRa2+203.53ΔRa+109.8 (图5) , 罗甸县为Hb=54.847ΔRb2+242.53ΔRb+125.51 (图6) , 都匀市为Hc=22.953ΔRc2+302.75ΔRc+182.3 (图7) ;气温与可利用降水相关系数较大的7月, 可利用降水随气温变化的拟合曲线公式:瓮安县为Ha=0.077 6ΔTa2-4.684 3ΔTa+65.118, 罗甸县为Hb=0.095 7ΔTb2-5.548 6ΔTb+78.067, 都匀市为Hc=0.011ΔTc2-6.906 7ΔTc+123.99 (图8) 。北部、南部、中部3个站的变化趋势都相似, 可利用降水量随降水量、温度的变化比例差异不大。
4 结语
黔南州的可利用降水资源呈减少的趋势, 这是由降水量减少和气温上升决定的[6]。降水量与可利用降水呈显著的正相关关系, 降水量大可利用降水资源就丰沛, 降水量减少, 可利用降水量也减少, 气温的升降也影响可利用降水的变化, 两者为负相关, 但相关较大的月只有7月、8月。季节上, 降水量与可利用降水之间相关性差异不大, 春夏大于秋冬;气温是夏季相关较好。
设定气温不变, 降水量增减时可利用降水量也增减, 或设定降水量不变, 气温升降时, 可利用降水减增。各月的可利用降水变幅是不同的, 几种设定, 最大的都是12月, 最小的是6月。各月可利用降水量随降水量、气温变化的值可以用拟合曲线和公式表达。
参考文献
[1]安刚, 孙力, 廉毅.东北地区可利用降水资源的初步分析[J].气候与环境研究, 2005, 10 (1) :132-139.
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[4]罗汉民, 吴诗敦, 谭克光.气候学[M].北京:气象出版社, 1980:156-162.
[5]高桥浩一郎.月平均气温、月降水量以及蒸发散量的推定方式[J].天气 (日本) , 1979, 26 (12) :29-32.
规划水量 篇4
水泥净浆在某一用水量和特定测试方法下达到的稠度, 称为水泥的标准稠度;这一用水量即称为水泥的标准稠度用水量, 它是水泥净浆需水性的一种反应, 用100克水泥需用水的毫升数 (%) 表示。
根据文献[1], 水泥标准稠度用水量由以下三部分组成:
(1) 在诱导期开始前被新生成的水化物结合的结晶水 (不足10%) ;
(2) 湿润新生成水化物表面和填充其空隙的水;
(3) 填充原始水泥颗粒间的空隙和在水泥颗粒表面形成足够厚度的水膜, 从而使水泥浆体达到标准稠度的用水量。
前两部分的用水量较小, 最大用水量是第3部分的用水量。按此论述, 第3部分的用水量主要决定于水泥颗粒空隙和水泥颗粒表面积的多少, 以及水膜厚度的大小。
2 水泥标准稠度用水量与混凝土用水量的关系
当其它条件不变时, 为达到一定的流动性 (坍落度) , 混凝土用水量将随水泥标准稠度用水量的增大而增大。对普通混凝土, 水泥标准稠度用水量每增减1%, 要维持混凝土坍落度不变, 则每方混凝土用水量相应约增减6～8千克水。
匡楚胜[2]以水泥标准稠度用水量25%作为标准值, 得出混凝土用水量随水泥标准稠度用水量增减而变化的经验公式:
式中:△w———每立方米混凝土用水量变化值, kg/m3;
C———每立方米混凝土水泥用量, kg/m3;
N———水泥标准稠度用水量, %。
由以上讨论可知:欲降低混凝土用水量, 必须降低水泥标准稠度用水量。
3 水泥标准稠度用水量对混凝土用水量的影响
若标准稠度用水量越大, 则水泥净浆达到标准稠度的用水量、水泥砂浆达到规定流动度的用水量, 以及水泥混凝土达到一定坍落度的用水量也都越大, 使其净浆、砂浆、混凝土的水灰比越大、其间孔隙越多、密实度越小, 从而使水泥及其混凝土的施工性能、力学性能和耐久性能变差。
直观地看, 混凝土的配方设计的三个基本参数:水灰比、用水量、砂率。三个参数中, 有两个涉及到水, 足见水泥标准稠度用水量问题在混凝土中的重要性。
从混凝土的配制强度计算公式:
式中:fcu——28d混凝土立方体抗压强度, MPa;
fce———28d水泥抗压强度实测值, MPa;
A、B———回归系数, 与骨料品种、水泥品种等因素有关;
C/W———灰水比。
可以看出:混凝土强度同用水量成反比, 故为了提高混凝土强度必须减少用水量。另一方面, 理论上要保持混凝土的强度不变, 当混凝土的用水量发生变化时, 应保持水灰比不变, 相应调整水泥用量, 但这在实际生产操作中很难做到。由于实验条件和工艺设备的限制, 预拌混凝土厂很难根据每批水泥的需水性变化而调整水泥用量。大多数情况下的做法反而是保持水泥用量及砂石等材料用量不变, 而根据坍落度值来调整用水量。这样混凝土实际水灰比将随水泥需水性的变化而变化, 相应地影响混凝土的强度。故为了稳定混凝土的强度, 必须稳定水泥的标准稠度用水量。
4 结束语
(1) 对于标准稠度用水量的合适控制范围, 文献指出:考虑水泥熟料在比表面积350m2/kg时, 标准稠度在24%～25%, 即使普通硅酸盐水泥允许有不超过15%的混合材掺入, 也必须严格控制水泥的标准稠度用水量≤26%。
(2) 降低水泥的标准稠度需水量对降低混凝土单立方用水量, 进而提高其强度, 降低水泥用量以节约混凝土生产成本具有十分重要的意义。从以上讨论可知:这是一个系统的问题, 需要从所涉及到的方面具体分析, 找出主要原因并针对性地采取措施方能见效。
参考文献
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[2]林永权.水泥质量波动对预拌混凝土性能的影响.从混凝土角度谈水泥生产.93.
调水工程可调水量分析 篇5
引大济湟工程位于青海省的东北部, 调出区为大通河流域, 调入区为湟水干流地区。调水总干渠工程由引水枢纽、引水隧洞两部分组成。引水枢纽位于大通河尕大滩水文站附近, 隧洞出口位于湟水干流的二级支流宝库河上游 (黑泉水库上游) 。
1 技术路线
(1) 首先拟定调入区、调出区水资源供需分析范围和分区。
(2) 分别进行调入区、调出区水资源供需分析。调入区应在节水、治污并合理利用当地水源的基础上, 分析需调水量;调出区应在考虑生态与环境保护的基础上, 分析水源点的可调水量。
(3) 根据调入区、调出区水资源供需分析结果, 进行调水配置方案组合, 对需调入水量和可能调出水量进行拟合, 提出可能的调水组合方案及调水量。
2 调入区供需分析
调入区水资源供需分析范围为湟水干流流域, 依据河流水系、行政区域和供水系统进行分区。考虑地形、地貌、水资源开发利用条件, 保持流域支沟的完整并适当照顾行政区划的完整性, 已建、规划水利工程的控制作用等, 将调入区划分为湟水干流、北岸、南岸3个2级区, 29个3级区。
调入区水资源供需分析包括调入区用水需求分析、调入区可供水量预测、需调水量分析。
调入区用水需求分析的重点是经济社会发展指标及合理性分析、需水定额及合理性分析、需水量及合理性分析。经济社会发展指标主要从总人口及城镇人口、国内生产总值增长率、产业结构、人均GDP、工业增加值、农业灌溉面积等指标进行合理性分析。需水定额合理性分析主要考虑各行业的节水水平, 农业灌溉水利用系数, 工业用水重复利用率, 城镇自来水管网漏失率, 用水定额在本行业、本流域、类似地区所处的位置等。需水量合理性分析主要考虑需水增长率, 需水结构、用水水平等。
调入区可供水量预测应在现状实际供水量的基础上, 考虑当地水资源挖潜, 结合现有工程供水能力可能的增减变化和规划拟新建、配套、扩建工程项目可能增供的水量进行预测, 同时应考虑非常规水的可供水量。对地表水、地下水联系密切的调入区, 应综合考虑地表水、地下水可供水量。湟水干流及支流河谷平原呈葫芦状分布, 在河谷宽阔地区, 砂卵石层厚度较大, 一般在10～50 m, 富水性极强。河流流过峡谷段, 进入宽阔河谷潜水富集带, 河水补给潜水;随着河流不断补给地下水, 潜水埋深越来越小;到达某一断面, 地下水溢出成泉或补给地表水。河谷地下水与地表水互相转化, 实为一体, 开采地下水必然引起河水的减少。
进行各水平年湟水干流流域当地水源的水资源供需分析, 提出各分区不同行业的缺水量及过程, 综合分析确定需调水量。
3 调出区供需分析
调出区水资源供需分析范围为大通河流域, 按照取水断面上、下游进行分区。上游应考虑现有供水工程的位置、水文站等因素进行分区, 下游应考虑调水可能影响的对象进行分区。按照地形地貌特点可将大通河流域分为3段, 即河源—尕大滩水文站为上游, 其中河源—武松塔拉为克克赛盆地, 武松塔拉—尕大滩为峡谷区;尕大滩—天堂寺水文站为中游, 其上段为门源盆地, 下段为峡谷区;天堂寺—大通河口为下游, 其上段为连成盆地, 下段为享堂峡谷。
调出区需水量预测, 应充分考虑调出区社会、经济长远发展和维护生态与环境对水资源的需求。大通河流域需水量包括生态需水与国民经济需水量。生态需水主要包括水环境容量需水和生态基流, 各时期生态基流按Tennant法计算, 河道内生态环境需水量取上述两项需水量的外包线。国民经济需水 (包括河道外生态需水) 由经济社会发展指标和需水定额确定, 经济社会发展指标预测应在国民经济发展规划的基础上进行, 在缺乏上述规划资料时, 可以根据现状和近期经济社会发展趋势进行预测;需水定额应在现状用水定额的基础上, 分析各行业未来用水水平确定。
进行调出区长系列水资源供需平衡分析, 提出水源点的可调水量及过程。必要时可分析有补偿措施条件下的可调水量, 应考虑调水影响及相关的补偿方式。考虑大通河流域内国民经济需水、河道内生态需水, 选择尕大滩断面, 分析可调水量。
4 调水量及调水影响分析
结合可能调水工程方案, 进行调入区当地水资源的优化配置, 提出不同供水目标的受水区范围、供水对象、需调水量及过程。对各方案需调入水量和可能调出水量进行拟合, 提出可能的调水组合方案及调水量。
在大通河不建调节水库的情况下, 即“一库 (黑泉水库) 一洞 (调水总干渠隧洞) ”条件下进行长系列调节计算, 确定设计保证率下的总干渠工程规模考虑流域内国民经济需水、河道内生态需水、外调水, 选择尕大滩、天堂寺、享堂3个断面, 分析调水对大通河的影响。
(1) 2015年水平:多年平均、90%保证率条件下, 尕大滩、天堂寺、享堂3个断面各月下泄的流量远大于该断面的生态环境需水量, 说明引大济湟工程调水不会对大通河的生态环境产生影响。
(2) 2030年水平:多年平均、90%保证率条件下, 引大调水对尕大滩断面没有影响;天堂寺断面多年平均情况下4月份下泄水量, 特枯年4月、6月份下泄的水量, 不能完全满足该断面的生态环境需水量, 但特枯年枯水月也没有断流现象发生;享堂断面多年平均情况下4月份下泄水量, 特枯年3月、4月和6月份下泄的水量, 不能完全满足该断面的生态环境需水量, 但也没有发生断流现象。
5 结语
水资源供需分析是确定调水工程规模的基础工作, 除搜集以往有关水资源规划和科研成果外, 应重视对有关地区经济社会、资源利用、环境保护等方面的新情况调查, 重视国家重大发展战略用水需求。综合考虑调入区需求和对调出区的影响确定调水量。
摘要：以引大济湟调水工程为例, 介绍调水工程供需分析重点工作内容和主要技术方法, 研究调入区、调出区供需平衡分析, 初步确定可调水量。
试论森林水量平衡 篇6
式中P为降水量;T为蒸腾量;E为蒸发量;R为地表径流量;G为地下径流量;F为深层渗漏量;△W为林地贮水量变化。
2 森林水量第一作用面
林冠层使大气降水量 (P) 进行第一次重新分配, 产生一定的森林水文效应。林冠层的水量平衡方程如下:
式中I为林冠截留量;P1为林冠透过量;S为树干茎流量。
3.1 林冠截留量
林冠截留量是指被林冠树叶所截留而蒸发回大气中的水分。各种森林年截留率的范围一般是15-40%。一次降水的截留率则随降水量和降水强度的增大而减小, 随着降水历时延长而增加一个极限值。据观测, 在南京地区, 郁闭度0.7的13年生马尾松林, 年截留率28.8%, 7-9月份平均截留率24.6%, 最大截留量16毫米;郁闭度0.8的13生麻栎林分别为21.8%、26.8%和24毫米。
3.2 林冠透过量
林冠透过量是指透过林冠而滴到林地的降水。一般降雨强度大, 则透过量增加。可以通过调节林冠截留量来控制透过量, 达到影响林下土壤水分状况和水土保持作用。林冠对降雨打击地面的总动能有一定的减弱作用。但个别观测表明, 光滑的大叶片 (如桉树) 能汇集降雨形成较大的水滴, 且林冠高度超过了雨滴接近终点速度所必需的最小降落高度 (7-8米) , 因此会增加雨滴的动能, 对小于50毫米/小时的各种强度的降雨, 林冠下雨滴的击溅力大于开阔地。
3.3 树干茎流量
树干茎流量是指树冠拦截降水后沿着树干流下的水量。一般占降水量的1-5%。随着降雨强度的增加而变大, 并且在同一林分中亦有随胸径增加而增大的趋势。在南京地区马尾松林中, 小雨 (<15毫米) 不会产生干流量;一般在降雨60毫米以下, 干流量不到2.5%;一次降雨在180毫米的特大暴雨时为6.3%, 由于干流量基本上完全透进树干周围的土壤中, 不会变成地表径流, 从而使土壤含水量显著增大。
4 森林水量第二作用面
枯枝落叶和地被物层使林下降水量在此进行第二次分配, 并产生一定的森林水文效应。第二作用面的水量平衡方程如下:
式中△W1为枯枝落叶层贮水量变化;△W2为土壤贮水量变化。
4.1 枯枝落叶层
能贮存一定水量W1, 但经常有变化着的增减量±△W。在中国四川西部米亚罗地区高山冷杉林苔藓地被物持水率我587%, 软阔叶386%, 硬阔叶250%, 针叶172%, 乔灌木枝干152%。在苔藓枯枝落叶层厚度8-12厘米情况下, 小于5毫米时降水量几乎可以全部被吸收, 降雨接近8毫米时, 蓄水量达到最大饱和值。枯枝落叶层分解得快变得疏松多孔, 吸水量提高到自重的2-4倍。由于林内蒸发受到抑制, 枯枝落叶层经常保持较高贮水量, 故实际截留降雨量一般只有2-4毫米;就全年来说, 通常不超过50毫米, 约占全年降水量的1-5%。
4.2 森林土壤层
能贮存大量水分W2, 而且在一次降雨中的变化较大△W2。特别是林木根系集中分布的土壤层, 是森林中最重要的贮存水分和调节水文状况的作用层。森林土壤的下渗性能是森林各种有益的水文作用的基础。下渗率主要取决于土壤孔系状况, 并同土壤含水量密切相关。渗入性能一般随以下植被类型的顺序而增加:裸地→中耕作物→谷物→牧场→草甸→森林;也随植被覆盖率由小 (小于50%) →中 (50-75%) →大 (大于75%) 而增加;且随枯枝落叶层变厚而增加。在小兴安岭地区, 终期下渗量 (毫米/小时) 阔叶林272, 针叶林246, 草地191, 采伐迹地160, 耕地56, 牧地37, 裸地14, 步道11。当土壤达到饱和含水量就不能再增加蓄水了。
5 森林蒸腾量
森林蒸腾量约占降水的40-80%, 森林用水比裸地和其它植被类型都多。林内地表蒸发量一般为无林地的20-40%。林木蒸腾量是最大的水分消耗, 一般都在500毫米以上。在寒冷地带低山区为600毫米左右, 温暖少雨地带低山区700-800毫米, 温暖多雨地带低山区1100-1200毫米, 而高海拔地区只有400-500毫米。在水热条件优越的地带, 森林蒸发量非常强烈, 热带雨林年蒸腾量高达3100毫米。肯尼亚常绿雨林年蒸腾量1570毫米, 占降水量的80%;中欧针叶林分别为580毫米和46%。由于地表蒸发量小, 而林木蒸腾量大, 因此森林蒸发量在森林水量平衡和水分循环中占有很重要的地位, 特别在干旱是制约着整个森林生态系统变化和发展的关键因素。
6 林地径流量
林地径流量由地表径流量和地下径流量组成。其中地下径流量有相当大量的壤中流。在大雨或暴雨时, 水分下渗蜂面所达到的深度称为渗流影响层, 这时的下渗率趋于接近稳定的终期下渗率, 并且开始产生壤中径流量。森林土壤的渗流影响层较厚, 一般为50-100厘米或更深, 与林木根系活动层相近;草地为30厘米, 耕地为15厘米。所以在森林的径流组成中, 主要是地下径流, 而地表径流所占比例很小。在我国黄土高原, 林区河川年径流量中, 地下径流占85-95%, 而无林区河流仅占30-40%, 前者地下径流所占比例较后者大1-2倍。在南京地区, 草地年径流模式是马尾松林的1.56-1.75倍。总之, 某一流域的年径流量及对河川的补给量, 主要取决于当地的水分循环形式和下垫面状况。
7 结语